Автономный дом. Часть первая – альтернатор
Опубликовано: 08.10.2017
Состоят электрогенераторы из двух основных агрегатов – альтернатора и силовой установки, приводящей генератор в действие. В этой статье будут изучаться разнотипные альтернаторы.
Базовую основу установок, генерирующих электричество с помощью электромагнитов, разработал в 1831 году британский физик и экспериментатор Майкл Фарадей, он же построил один из первых действующих генераторов – диск Фарадея. За последующие полтора века электрогенераторы неоднократно совершенствовались. Были созданы синхронные и асинхронные альтернаторы, трех и однофазные, с инверторным управлением и без него. Чем же они отличаются друг от друга?
Полностью энергетически автономный дом в действии
Синхронные генераторы
Синхронный альтернатор производит электроэнергию с совпадением частот вращения ротора и статора. Магнитные полюса ротора формируют поле, при пересечении которым стартерной обмотки создается электродвижущая сила (ЭДС). Ротор в таком генераторе представляет собой электромагнит либо постоянный магнит, имеющий кратное двум число полюсов – 2,4,6 и т.д. В резервных генераторах устанавливается двухполюсный ротор с частотой вращения 3000 оборотов в минуту, в основных, вырабатывающих электроэнергию 24 часа в сутки, частота вращения ротора составляет 1500 об/мин.
После пуска в работу ротор синхронного генератора формирует достаточно слабое магнитное поле. Число его оборотов постепенно нарастает, повышая ЭДС. Стабильность напряжения на выходе контролируется путем изменения магнитного поля через блок AVR (автоматической регулировки), при поступлении напряжения с обмотки возбуждения на ротор. Для синхронных электрогенераторов характерна «реакция якоря» - активация индуктивной нагрузки приводит к размагничиванию генератора, напряжение при этом падает. Если же подается емкостная нагрузка, то генератор подмагничивается, а напряжение будет расти.